Поверхностное натяжение градиент

В аналогичных опытах по абсорбции СОа растворами аминов, согласно Бриану и др. получены аномальные результаты. Скорость абсорбции в этом случае может иногда соответствовать режиму реакции псевдопервого порядка даже при несоблюдении условия (IV, 18), т. е. когда следовало бы ожидать обеднения амином у поверхности. По-видимому, это является следствием возникновения конвекционных токов, обусловленных градиентом поверхностного натяжения, транспортирующих не обедненные амином порции раствора к поверхности. [c.95]

Однако на величину этого показателя, по-видимому, могут оказывать влияние некоторые физико-химические факторы, которые воздействуют на явления в непосредственной близости к поверхности жидкость—газ, т. е. в пограничном слое. Так, Дэвис и др. и И. А. Гильденблат и дp. обнаружили некоторое возрастание влияния Da на ki в присутствии растворимых в воде поверхностно-активных веществ. С другой стороны, по данным Ю. В. Аксельрода и др. , при нестабильности поверхностного слоя, вызванной, вероятно, градиентом поверхностного натяжения (эффект Марангони), например в случае абсорбции Oj растворами моноэтаноламина, k , может вообще не зависеть от Da- Эти явления требуют дальнейшего изучения, так как они представляют не только теоретический, но и практический интерес для анализа проблем абсорбции с химическим взаимодействием применительно к некоторым промышленно важным процессам (см. главу X). Доп. пер. [c.108]

Однако наблюдавшаяся картина очень похожа на ту, о которой говорилось выше применительно к абсорбции СО2 моноэтаноламином, и объяснение ее, предложенное Брианом и др. , может быть таким же, что и данное в разделе Х-1 абсорбционный процесс приводит к возникновению конвективных токов у поверхности жидкости, порождаемых градиентами поверхностного натяжения. [c.252]

Высыхание пленки. Для высоких паросодержаний при кольцевом течении высыхание пленки происходит, вероятно, тогда, когда расход жидкости в ней приближается к нулю. Относительно высыхания пленки в бинарной или многокомпонентной с.меси отсутствуют экспериментальные данные или теоретические модели. Однако можно рекомендовать метод, предложенный Хьюиттом (см. 2.7.3). Из результатов [5] очевидно, что расход в жидкой пленке и унос жидкости в паровое ядро определяются в основном гидродинамическими эффектами, влияние переноса массы на распределение фаз мало. При интегрировании уравнений, приведенных в 2,7.3, следует предположить, что между жидкостью и паром в каждом сечении существует равновесие. Если это важно, то можно ввести небольшие отклонения от положения равновесия, используя уравнения, записанные в [5J. Распад жидкости на ручейки может происходить раньше, чем в чистой жидкости, вследствие эффектов поверхностного натяжения и температурного градиента. Из рис. 4 следует, что минимальная скорость смачивания для смеси вода — п-пропанол сильно зависит от состава 115]. [c.423]

В то же время повышение скорости фильтрации созданием повышенных градиентов давления при заводнении способствует росту нефтеотдачи в пластах с неоднородными коллекторскими свойствами независимо от физико-химических свойств пласта и флюидов (поверхностного натяжения на границах разделов смачиваемости пород). [c.47]

Это может быть обусловлено неодинаковыми значениями поверхностного натяжения в близко расположенных точках поверхности, вследствие образования концентрационных и температурных градиентов на ней [21, 221. Интенсивная межфазная турбулентность наблюдается также в процессах абсорбции (рис. 84, 85) [231. [c.143]

Градиент поверхностного натяжения может возникнуть не только как результат разности концентраций, но так же как результат теплопередачи. Это наблюдается, например, в процессе дистилляции. В этом случае при передаче тепла от пара к жидкости тонкие пленки более нагреты, чем поверхность основной массы жидкости. Так как поверхностное натяжение уменьшается с повышением температуры, создается разность температур в основной массе жидкости и на границе раздела. [c.146]

Жидкие пленки стабилизируются, когда поверхностное натяжение орошающей жидкости (флегмы) увеличивается к низу колонны, тогда как при уменьшении поверхностного натяжения жидкие пленки разрушаются на струи и капли [30]. Поверхность фазового контакта, образуемая при разбрызгивании жидкости, мало изменяется с изменением поверхностного натяжения. Для данной жидкой смеси разрушение или стабилизация пленок может сказываться на массообмене величина эффекта определяется градиентом поверхностного натяжения в орошающей жидкости по высоте колонны. [c.148]

Слой угольной шихты, расположенный у греющей стенки, очень быстро переходит в пластическое состояние и под воздействием поверхностного натяжения разделяется на полусферические части. При затвердевании и усадке они разобщаются и образуют в пристеночной части формирующихся кусков материал, который по внешнему виду аналогичен цветной капусте". При дальнейшей усадке более удаленных от стен слоев полукокса и кокса возникают трещины, которые берут начало от трещин "цветной капусты". Продольные (вдоль кусков, т.е. в направлении от греющей стенки к осевой плоскости "пирога") трещины возникают в результате напряжений, образующихся из-за значительного различия в усадке соседних слоев полукокса и кокса. Эти различия являются следствием градиента температур по ширине коксуемой загрузки. Развивающиеся продольные трещины разделяют массив полукокса - кокса на куски. Разделение на куски завершается обычно за 2-3 ч до конца коксования. [c.82]

В динамической системе эффекты Марангони и Гиббса способствуют временной стабилизации жидкой пленки, так как в любой точке, где за счет внешних сил пленка утончается до предела, возникает местное увеличение поверхностного натяжения, противодействующее утончению. Градиент поверхностного натяжения проявляется не только в поверхностном монослое, но и в части близлежащей жидкости вследствие действия сил вязкости. Согласно этому механизму, названному поверхностным переходом, возможна стабилизация любых потенциальных точек разрыва. Наоборот, на утолщенной поверхности происходит падение местного натяжения, что [c.87]

Г — поверхностное натяжение (4.1) градиент скорости [c.627]

Все же стрелка действия фигурирует и в этом, не вполне обычном, но бесспорно фазовом переходе. Дело в том, что переход может начаться лишь в том случае, если характеристическое время релаксации, определяющее положение стрелки действия и измеряемое обратным значением градиента скорости у, соотве-ствует области высокоэластического отклика системы (ср. рис. П.2). При малых градиентах невозможно получить устойчивого продольного течения, и струя претерпевает капельный распад под действием сил поверхностного натяжения. При слишком же больщих у стрелка действия смещается слишком далеко влево (т. е. в сторону малых времен релаксации) и система дает упругий отклик, [c.221]

При возникновении максимума в положительной части электро-капиллярной кривой движение поверхностной ртути в капле и жидкости в приэлектродном слое направлены сверху вниз, так как поверхностное натяжение и потенциал в нижней части капли больше, чем в верхней (рис. 119, а). В случае отрицательного максимума при тех же условиях движение поверхностной ртути и жидкости направлено снизу вверх (рис. 119, б). При потенциале нулевой точки на поверхности ртутной капли градиент поверхностного натяжения отсутствует и максимум первого рода не появляется. [c.186]

При адсорбции поверхностно-активного вещества концентрация его выше там, где больше поверхностное натяжение. Избыток поверхностно-активного вещества уменьшает поверхностное натяжение ртути, градиент поверхностного натяжения на поверхности ртутной капли снижается и, следовательно, прекращается движение ртути в капле и движение электролита в приэлектродном слое. [c.187]

Рассмотрение условий динамического равновесия сил вязкого сопротивления при утоньшении пленки, движущей силы процесса утоньшения Др и возникающего при вытекании градиента поверхностного натяжения показывает, что такое отверждение поверхности возникает, когда перепад поверхностных натяжений между цент-р.альной частью И периферией пленки Аст удовлетворяет условию [c.256]

Тепломассоперенос в пленке жидкости на гидродинамически стабилизированном участке при взаимодействии газового потока и градиента поверхностного натяжения [c.15]

Известны теоретические расчеты совместного тепло- и массообмена при абсорбции гравитационно стекающей пленки жидкости без учета влияния газового потока или градиента поверхностного натяжения на эффективность тепломассообмена [17]. Между тем, эти неучитываемые факторы могут существенно влиять на эффективность процесса тепломассообмена. [c.15]

Формулы для диффузионного и теплового чисел Нуссельта в отсутствие газового потока 1 = 0) и градиента поверхностного натяжения (7 = 0) превращаются в зависимости, полученные в работе [17]. [c.16]

Исследования проводились с уравновешенными каплями маслянистого вещества дибутилфталата плотностью р= 1,0465 г/см , размерами = 0,5 см в водном растворе поваренной соли с градиентом плотности в вертикальном направлении. Капли устойчиво держались в слое жидкости, имеющем с ними одинаковую плотность. Для наблюдений за процессом коалесценции одну из капель окрашивали ультрамарином. Поверхностное натяжение раствора на границе с чистым дибутилфталатом составляло 25 эрг/см , при добавке ультрамарина оно незначительно снижалось. [c.96]

В случае легкоподвижной границы раздела дисперсной фааы и дисперсионной среды (пены и эмульсии) условие равенства нулю скорости течения жидкости на поверхности раздела, определяющее применимость уравнения Рейнольдса, кожет на выполняться, и утоньшение пленки будет происходить с большей скоростью. Однако в пенных и эмульсионных пленках, стабилизированных адсорбционными слоями ПАВ, условия вытекания жидкости приближаются к условиям вытекания из зазора между твердыми поверхностями даже и тогда, когда молекулы ПАВ не образуют сплошной твердообразной пленки. Это связано с тем, что при значениях адсорбции ПАВ меньших предельной Гта движение поверхности жидкости приводит к переносу части молекул ПАВ адсорбционного слоя из центральных участков пленки на периферийные участки, пр1илегающие к каналам Гиббса — Плато. В результате значение адсорбции в центре пленки уменьшается, а на периферии увеличивается, что обусловливает возникновение градпента поверхностного натяжения (градиента двухмерного давления) вдоль поверхности пленки, т. е. проявляется упомянутый выше эффект Марангони — Гиббса. Этот градиент поверхностного натяжения может в значительной степени уравновешивать стремление гра.ничных слоев жидкой пленки к вытвйанию п-ри этом поверхность приобретает как бы твердообразные свойства и устанавливается режим течения, описываемый уравнением Рейнольдса (IX—24). [c.256]

Турбулизация межфазной границы может быть обусловлена- также возникающими при тепло- или массопередаче локальными изменениями поверхностного натяжения. Учет влияния концентрационных и температурных изменений поверхностного натяжения на гидродинамику вблизи межфазной границы представляет собой весьма сложную и в настоян1ее время еще не решенную задачу (необходимо исследовать устойчивость решения уравнения Навье — Стокса по отношению к малым возмущениям — локальным изменениям скорости). Пока сделаны лишь первые попытки решения этой задачи [72, 73]. В частности, показано [72], что возможность возникновения неустойчивости существенно зависит от знака гиббсовой адсорбции растворенного вещества в состоянии термодинамического равновесия, а также от соотношения между кинематическими вязкостями соприкасающихся фаз и коэффициентами диффузии веществ, которыми обмениваются эти фазы. Объяснено явление стационарной ячеистой картины конвективного движения, вызванного локальными градиентами поверхностного натяжения [73].. Дальнейшие исследования в этой области наталкиваются на серьезные математические трудности. [c.183]

Опытами установлено, что капиллярное притяжение изменяется с увеличением температуры, а следовательно, и с глубиной. При геотермическом градиенте, равном 30 л на 1° С, приблизительно на глубине в 5 тыс. м сила капиллярного притяжения уменьшится на половину в своей величине, а так как по данным ряда исследователей, например Д. В. Голубятникова, относящимся к Би-би-Эйбату, во многих нефтяных месторождениях геотермический градиент в два раза меньше нормального (для Биби-Эйбата он равен 12 м на 1° С), то указанное уменьшение произойдет в ряде случаев еще на меньшей глубине, примерно на глубине вЗ—4тыс. м. Кроме того, нужно принять во внимание, что поверхностное натяжение нефти с увеличением температуры падает медленнее, чем у воды, следовательно, на некоторой глубине силы поверхностного натяжения воды и нефти могут сравняться. У Эммонса указывается, что это произойдет на глубине 4—5 тыс. м и что на больших глубинах нефть в глинах и сланцах может находиться в диффузном состоянии, если только она не была вытеснена оттуда в пески в более ранний геологический период, когда соответствующие пласты могли залегать на меньшей глубине от земной поверхности, или же если нефть не была выжата силою давления. [c.189]

Анализу рассматриваемого эффекта возникновения нестабильности жидкости под воздействием градиента поверхностного натяжения применительно к абсорбции СО, аминами посвящена также работа П. Л. Т. Бриана б, а применительно к другим случаям — еще несколько работ, появившихся в последнее время и названных в списке дополнительной литературы. Общее теоретическое расс.мотрение неустойчивости жидкости и возникновения турбулентности вблизи межфазной границы под воздействием локальных изменений поверхностного натяжения (эффекта Марангони) при протекании процессов тепло- или массопередачи было впервые предпринято К. В. Стерлингом и Л. И. Скривеном 7. [c.250]

Т h о m р S о п D. W., Ind. Eng. hem., Fund., 9, 243 (197b). Влияние подвижности межфазной поверхности на массопередачу в системах жидкость—газ (при воздействии градиентов поверхностного натяжения и плотности и в присутствии поверх-ностно-активных веществ в условиях абсорбции и десорбции различных газов). [c.290]

Условия течения смачивающих пленок существенно меняются, если к их поверхности, граничащей с газом, приложено тангенциальное напряжение т. Оно может передаваться пленке, например, под действием обдувающего потока газа или создаваться градиентом поверхностного натяжения пленки T = grada, вызванным температурной или концентрационной зависимостью-о. [c.29]

В природных дисперсных материалах, в том числе и торфе, перенос влаги, как правило, происходит в неизотермических условиях. При этом процессы термовлагообмена в капиллярно-по-ристых системах протекают наиболее интенсивно, когда они находятся в трехфазном состоянии [218], отвечающем наибольшей подвижности влаги под действием градиентов температуры. При низком влагосодержании материала (11- 0) термическая подвижность влаги мала вследствие высокой энергии ее связи с твердой фазой. При двухфазном состоянии торфа в нем возможна лишь термическая циркуляция массы без ее перераспределения Б объеме йи 1йТ = 0). Кроме того, с увеличением и уменьшается поверхность раздела жидкость — газ, определяющая тер-мовлагоперенос под действием градиента поверхностного натяжения. Следовательно, наибольшая термическая подвижность дисперсионной среды соответствует такому остоянию материала, когда его поры не полностью заполнены влагой и в достаточной мере развита поверхность-раздела жидкость — газ [231]. Влага порового пространства в данном случае разделена короткими пленочными участками, от термической подвижности которых и зависят значения термоградиентного коэффициента б. [c.76]

Помимо указанных двух причин появления градиента поверхностного натяжения разности концентраций и разности температур, градиент поверхностного натяжения может возникнуть также за счет так называемой поверхностной эластичности . Поверхностная эластичность — результат разности в поверхностном натяжении между увеличенной поверхностью и статической. Вещества, которые понижают поверхьюстное натяжение, находятся у поверхности в максимальной концентрации. Если поверхность увеличивается, концентрация этих веществ моментально уменьшается, в результате повышается поверхностное натяжение. Это изменение зависит от того, как быстро увеличивается поверхность и скорость диффузии материала к поверхности. Результирующим эффектом является стабилизация пленок и отсутствие коалесценции, благодаря возникновению сил, действующих в обратном направлении силам механического разрушения, стремящимся растянуть, уменьшить толщину пленки и разрушить ее. Поверхностная эластичность будет наиболее заметна тогда, когда один из компонентов смеси обладает высокой поверхностной активностью . [c.147]

С помощью гидродинамических уравнений, составленных из условий движения жидкости в диффузионных ячейках вбли и плоской поверхности, рассчитывали поле скоростей. Из уравнений диффузии вычисляли градиенты концентрации растворенных веществ, которые пропорциональны изменению поверхностного натяжения. На поверхности раздела происходят одновременно гидродинамический и диффузионный процессы, которые могут контролировать механизм массопереноса. В ряде случаев оба процесса идут в одном направлении, скорости движения частиц складываются, и результирующая скорость значительно возрастает. Такое состояние аналогично нестабильности Бенарда (см. стр. 30), что приводит к турбулентности. [c.64]

Трудно в настоящее время определить относительный вклад эффектов Гиббса и Марангони в реальных системах. Пленочный эффект Гиббса можно вычислить, но проблематичным остается наличие градиента поверхностного натяжения. Эластичность Гиббса практически должна быть равна нулю для концентрированных растворов ПАВ, так как а/с с О при концентрации ПАВ выше ККМ. Однако такие растворы являются сильно эластичными. Исследования ио затуханию волн позволят, вероятно, разъяснить эту проблему. Когда волна проходит вдоль жидкой поверхности раздела, наблюдается некоторое затухание амплитуда колебаний уменьшается из-за разности значений вязкйсти по объему жидкости. Затухание значительно усиливается, если жидкость является раствором ПАВ или имеется нерастворимый ыопослой. В этом случае волны расширяют и сжимают поверхность, вызывая противосилы, которые отсутствуют в чистых жидкостях. [c.88]

Во-вторых, в любой эмульсии, приготовленной с ПАВ, адсорбционный слой делает поверхность жесткой капли, как правило, таких размеров, что любое тангенциальное давление сдвига, которому они могут быть подвержены, непосредственно противодействует градиенту поверхностного натяжения, возникающему при бесконечно малом изменении ст. Хорошо известно, что капли с диаметром >1 мм имеют нешарообразную форму при перемещении в низкоконцентрированных водных растворах ПАВ, так как они подчиняются закону Стокса, а не Гадамарда (1911). Разные участки капель могут одновременно иметь несколько различное натяжение. Установлено, что в данном случае происходит запаздывание процесса адсорбции — десорбции, т. е. наблюдается эффект Марангони. Поэтому, когда соприкасаются две такие капли эмульсии, опи коалесцируют медленно . [c.91]

Совместно с И.Н.Дороховым и Э.М.Ко и>цовой получена и научно обоснована структура универсальной движущей силы массообменных процессов в гетерофазньпс ФХС, которая учитывает разность потенциалов Планка, энтальпийную и механическую состав шющие, а также составляющую, связанную с поверхностной энергией системы. Получены конкретные выражения движущих сил процессов абсорбции, ректификации, экстракции, кристаллизации, растворения, сушки, сублимации и десублимации установлена общность структуры их движущих сил, для ряда исследуемых процессов количественно вскрыто влияние градиентов поверхностного натяжения на интенсивность массопередачи. [c.12]

Кислород воздуха, а также другие коррозионно-активные агенты, содержащиеся в атмосфере (особенно SO3 и окислы азота), играют важную роль в процессах атмосферной коррозии. Атмосферная коррозия протекает в тонких пленках электролитов, возникающих при адсорбции или конденсации воды на поверхности металлических конструкций. Диффузия кислорода и других газов через тонкие слои относится к быстрым процессам (см. 44), которые к тому же ускоряются из-за саморазмешивания слоев, вызванного градиентами поверхностного натяжения и температуры. [c.374]

Уменьшение транспорта вещества из объема раствора к поверхности электрода наблюдается и при торможении движений первого рода адсорбированным ПАОВ. Однако механизм их действия, по-видимому, сложнее. Помимо эффекта торможения, вызванного переносом ПАОВ вдоль поверхности, должен иметь место эффект снижения скорости движений из-за выравнивания вследствие адсорбции величин поверхностного натяжения в разных точках капельного электрода, имеющих разные значения потенциала, что вызвано различием в величинах токов. Эти различия в плотности тока на разных участках капли вызываются как неодинаковой радиальной скоростью движения разных участков поверхности капельного электрода, так и экранировкой верхней части капли срезом капилляра. Неоднородность в распределении тока вдоль поверхности электрода является причиной падения потенциала вдоль границы электрод/раствор и, следовательно, в отсутствие адсорбции ПАОВ вызывает появление значительных градиентов поверхностного натяжения и, как следствие, движений поверхности жидкого электрода первого рода. [c.146]

Вследствие большого различия в интенсивности межмолекулярного взаимодействия обычные адсорбционные слои с а<2 и двумерные конденсированные слои имеют существенно различное строение при малых степенях заполнения поверхности электрода. Органические вещества с а<2 образуют газообразные слои, в то время как вещества с а>2 образуют ассоциаты, кластеры и адсорбционный слой ПАОВ имеет гетерогенную структуру. На границе свободной поверхности и кластера ПАОВ в неравновесных условиях могут возникать значительные градиенты поверхностного натяжения, что приводит к гидродинамической неустойчивости межфазной границы электрод/раствор и появлению полярографических максимумов тока третьего рода (см. гл. 4). [c.181]

I. течение жидкости на гидродинамически стабилизированном участке ламинарное 2. стенка изотермическая, непроницаемая для абсорбируемого вещества 3. на границе раздела жидкость-газ (пар) имеет место состояние насыщения для системы абсорбируемое вещество - жидкий раствор 4. на фанице раздела жидкость-газ (пар) действует касательное напряжение, создаваемое газовым потоком (г ) (задача I) или градиентом поверхностного натяжения (1аЫх) (задача И) 5. состояние насыщения описывается линейной зависимостью, причем коэффициенты /и Ь определяются давлением пара. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология